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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Parallelschalten von Halbleitern für kleines Rauschen


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von Jan K. (Gast)


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Hallo zusammen,

ich möchte ein sehr kleines Signal von einem Moving Coil Phono 
Tonabnehmer (liegt im Normalfall zwischen 100-500µF) auf <10mV 
verstärken, dach kommt ein OPV (47k Ohm MM Eingang)
Jetzt gibt es diverse OPV Lösungen, im "HighEnd" Bereich werden dazu 
gerne  JFETs Parallel geschaltet um das Rauschen noch weiter zu drücken. 
(oft in einer Kaskodenschaltung wegen der Eingangskapazität) Das ganze 
geht bis zu einer irren 32 Halbleiter Lösung von Accuphase z.B. (für 
8000€)

http://www.highfidelity.pl/!ev/artykuly/21_05_2009/accuphase/th/06.jpg

Meine Frage ist nun, was passiert wenn ich eine Kaskode baue und noch 
mehr JFETs parallel schalte, BF862 z.B. sind nicht wirklich teuer. Wie 
weit kann man das treiben, bringt es überhaupt etwas? Sind solche 
Schaltungen ohne selektrierte JFETs überhaupt stabil zu bekommen?

Hier ein Beispiel wie das aussehen kann: (ich würde jedem FET einen 
Sourcewiderstand verpassen wollen um Toleranzen auszugleichen)

http://www.synaesthesia.ca/HPS20-SCH.html

Oder Vielleicht eine ganz andere Schaltung? Wie schlägt man den OPV 
diskret wenn man nicht auf kosten / Ruhestrom etc achten muss?

Vielen Dank!

Gruß,
Jan

von Tom (Gast)


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Jan K. schrieb:
> Wie schlägt man den OPV
> diskret wenn man nicht auf kosten / Ruhestrom etc achten muss?

Übertrager.

von Klaus R. (klara)


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Hallo Jan,
das habe ich gefunden:
"Das Rauschen kann man durch Parallelschaltung von vielen Transistoren 
senken. Es sinkt mit dem Quadrat aus der Anzahl der Transistoren, 
halbiert sich also bei 4 und viertelt sich bei 8 Transistoren."

Deutlicher kann man es nicht ausdrücken. In nächsten Link findest Du 
speziell zu den rauscharmen Fets.

http://www.elektronikinfo.de/strom/transistorrauschen.htm

Auch so, LTspice kann Dir gute Dienste leisten.
mfg klaus

: Bearbeitet durch User
von Jan K. (Gast)


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Hallo zusammen,

vielen Dank fürs antworten ;-)

>Übertrager.

ich habe schon einen für den Zweck, möchte das gerne aber mal "aktiv" 
versuchen. Der Übertrager hat ja wieder andere Probleme.

>das habe ich gefunden:
>"Das Rauschen kann man durch Parallelschaltung von vielen Transistoren
>senken. Es sinkt mit dem Quadrat aus der Anzahl der Transistoren,
>halbiert sich also bei 4 und viertelt sich bei 8 Transistoren."

Die Seite kenne ich schon, trotzdem vielen dank fürs einstellen. Hat mir 
bei ersten lesen auch viel weiter geholfen. :)

Theoretisch sinkt das Rauschen beim Parallelschalten von idealen 
Halbleitern ja, die Frage ist ob man bei reellen Bauteilen nicht andere 
Probleme bekommen kann. (Thermische Instabilitäten etc.)
Ein Denon DL-103 hat z.B. einen Innenwiderstand von 40 Ohm, das gibt 
eine Rauschspannung von ~110nV. Besser kanns nicht werden, ein OPV ist 
davon noch weit weg.

Gruß,
Jan

von Mark S. (voltwide)


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Jan K. schrieb:
>
> Ein Denon DL-103 hat z.B. einen Innenwiderstand von 40 Ohm, das gibt
> eine Rauschspannung von ~110nV. Besser kanns nicht werden, ein OPV ist
> davon noch weit weg.
>
> Gruß,
> Jan

Wohl wahr, nur ist die äquivalente Rauschspannung der besten JFETs mit 
0,95nV/Wurzel(Hz) noch höher als bei bipolaren Eingangsstufen.

von Thomas O. (kosmos)


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du meinst warscheinlich 100-500µV. Ich wurde eher versuchen die erste 
Verstärkerstufe möglichst na an den Tonabnehner zu platzieren und 
erstmal die Spannung soweit wie möglich anzuheben. Wenn man einen 
ausreichend hohen Signal/Rauschabstand am Ende der Kette haben will 
arbeitet man nicht mit 10mV, da hier jeder Pups das Signal 
verfälscht/verrauscht.

von Schreiber (Gast)


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Jan K. schrieb:
> Oder Vielleicht eine ganz andere Schaltung? Wie schlägt man den OPV
> diskret wenn man nicht auf kosten / Ruhestrom etc achten muss?

Mit einem besseren OPV?!
Die sind heute schon so gut, da hört man keinen Unterschied zu 
irgendwelche Quacksalberlösungen mehr.

von Alexxx (Gast)


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Aus Erfahrung würde ich sagen, dass du mit einem LT1028 (oder einem 
vergleichbaren) schon am untersten Limit bist.
Der hat ein Rauschen eines 50R-Widerstandes. D.h. die höher ohmigen 
Gegenkopplungswiderstände rauschen mehr...

Wenn man 16 Transistoren nimmt und eine komplizierte Schaltung baut,
muss die natürlich besser sein, da kann man sich am Besten das 
Nachmessen sparen ;-)

PS:
Es gibt Spannungs- und Stromrauschen, die konträr zueinander stehen.
Deshalb gibt es für verschiedene Quellimpedanzen unterschiedliche 
Verstärker.

von Werner H. (werner45)


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Als die MC-Systeme aufkamen, gab es mal einen Elektor-Artikel mit 8 
parallelgeschalteten JFets als Vorverstärker.

Gruß   -   Werner

von Klaus R. (klara)


Angehängte Dateien:

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Hallo Jan,
ich baue geraden einen RIAA-Phonovorverstärker.

Beitrag "Re: SNR mit Hobbyausstattung messen"

Der LT1115 hat geringe Rauschwerte.

Voltage Noise 1.2nV/ rtHz Max at 1kHz
              0.9nV/ rtHz Typ at 1kHz

http://www.linear.com/product/LT1115

Die Schaltung "Typical Application" ist auch für MC und hat dann 60dB 
Verstärkung. Ich brauche den Verstärkrt nur für MM und damit eine 
Verstärkung von 40dB.

Zum Rauschen. Ich habe die Schaltung mit LTspice simuliert. Da die OPs 
alle von LT sind, stehen somit auch die Modelle zu Verfügung. Ein sehr 
gutes Tutorial zu LTspice bietet Gunthard Kraus. Auf Seite 182 seines 
Tutorials geht es um „Noise Figure NF in dB“ bei Verstärkern".

http://www.gunthard-kraus.de/LTSwitcherCAD/index_LTSwitcherCAD.html

Siehe dazu die Anlage NoiseFigure.jpg.

Gunthard Kraus:
"Nahezu alle Bausteine der Kommunikationstechnik verschlechtern den 
Signal-Rauschabstand von Signalen, die ihnen zur Verarbeitung zugeführt 
werden, durch ihr Eigenrauschen. Dieser Unterschied zwischen den 
Signal-Rauschabständen beim Eingang und Ausgang in dB (= also die 
Verschlechterung…) wird als „Noise Figure“ bezeichnet und ebenfalls in
dB angegeben."

Das reine Widerstandsrauschen hat einen geraden Verlauf. Hier, durch die 
RIAA-Entzerrung, haben wir einen stetigen Abfall des Rauschens.

Um die totale Rauschspannung zu ermitteln, wird die "normale" 
Rauschkurve einfach integriert. Man geht dazu in der Grafik mit der Maus 
oben auf V(onoise) mit Control-Left-Click.

Die Tonabnehmer haben zum Glück nicht die zum Abschluss empfohlenen 47K, 
sondern meines hat "nur" eine Eigenimpendanz von 450 Ohm. Die MC-Systeme 
sind da noch rauschärmer.

mfg klaus

von abcde12345 (Gast)


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Richtig, aber nicht ganz. Jahrgang 1978 MC-Vorvorverstärker mit 
parallelen Bipolartransistoren a la BC550. Die doppelte Silbe "Vor" ist 
kein Schreibfehler. REVOX hats auch so gemacht.

von abcde12345 (Gast)


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edit: ELEKTOR Heft Jhrg. 1978, Platine war auf der Titelseite, 
Heft-Nummer weiß ich nicht mehr. Sollte aber zu finden sein 
(Elektor-Archiv)

von hk_book (Gast)


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abcde12345 schrieb:
> Richtig, aber nicht ganz. Jahrgang 1978 MC-Vorvorverstärker mit
> parallelen Bipolartransistoren a la BC550. Die doppelte Silbe "Vor" ist
> kein Schreibfehler.

Genau: Elektor Heft 3/78, S. 30 bis 35. Hat aber im Titel "nur" ein 
"Vor"...
Die verwendeten Transistoren waren 8 x BF494 parallel.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Das ist eine Frage der Statistik:
1. JFET streuen viel mehr als BJT.
2. Die Streuung ist näherungsweise gaußverteilt. Sehr rauscharme kommen 
genauso selten wie stark rauschende vor. Der Großteil ist mittlerer 
Qualität.
3. Das Gesamtrauschen bei Zusammenschaltung ist geometrisch additiv vom 
Einzelrauschen abhängig. Ein stärker rauschender bestimmt also ab einer 
bestimmten Größe seines Einzelrauschens das Gesamtrauschen einer 
Parallelschaltung! Das heißt, ein einzelner Böser kann eine ganze 
größere Zusammenschaltung in ihrem Gesamtwert runterdrücken. Klarer 
ausgedrückt: Hätte man vorher selektiert, wäre man wohlmöglich mit einem 
einzelnen Guten besser als mit einem Haufen wo ein paar schlechte drin 
sind!

Ergo:
Erst selektieren, dann zusammenschalten!


Dazu kommt dann noch, daß die Gesamtschaltung viel größer ist und für 
Störer von außen damit offen wie ein Scheunentor.


Meist wird das also sich gar nicht lohnen!


PS:
Wer in Statistik richtig fit ist, könnte aus den Verteilungen der 
Rauschwerte genau vorherbestimmen, wieviel Zusammenschaltungen sich 
lohnen. Ich habe solche Berechnungen schon gesehen, sie aber mangels 
einschlägigem Vorwissen nicht nachvollziehen können. Es geht aber 
definitiv.

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hallo zurück, Jan,

> ich möchte ein sehr kleines Signal von einem Moving Coil Phono
> Tonabnehmer (liegt im Normalfall zwischen 100-500µF) auf <10mV
> verstärken, dach kommt ein OPV (47k Ohm MM Eingang)
> Jetzt gibt es diverse OPV Lösungen, im "HighEnd" Bereich werden dazu
> gerne  JFETs Parallel geschaltet um das Rauschen noch weiter zu drücken.

Verkürzte Antennen bieten ein ähnliches Problem. Denn je kürzer 
gegenüber der Wellenlänge, desto niederohmiger.

Die Lösung dort ist aber: In der Basisschaltung ist der Rgopt, der 
Eingangswiderstand, der S11 für minimales Rauschen, wesentlich geringer 
als in der Emitter- oder Source-Schaltung.
Er hängt auch stark vom Ruhestrom ab. Der BFT66 war dafür eine gute 
Lösung, den würde ich für NF aber nie in Betracht ziehen.

Es kommt auf die Rauschanpassung des ersten aktiven Halbleiters an.

Ciao
Wolfgang Horn

von abcde12345 (Gast)


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Schön, dann stelle ichs halt ganz pedantisch "richtig", weil hier so 
Paragraphenreiter unterwegs sind, ist aber dann insgesamt mein letzter 
Post in diesem Forum, schon mal GoodByeforever:

Heft 3/1978, ich hatte Jhrg. 1978 geschrieben, als Erinnerungsleistung 
doch gar nicht mal so schlecht.

Bipolartransistor stimmt auch, weil es eben keine 
"...parallelgeschalteten JFETs" sind. Es sind Bipolartransistoren der 
Machart "damals überall erhältlich BF494 wie BC550, einfach mal die 
Inserate in den damaligen Heften ansehen. Das war ja eben der Gag an der 
Schaltung: Mit "normalen" Bauteilen bessere Insgesamtwerte erzielen als 
eigentlich gewohnt - von den einfacheren Standardschaltungen gewohnt.

REVOX hat es mit eben einer Latte BC550C gemacht, in einem Seriengerät. 
Stimmt also auch.

Und richtigerweise sind die auch nicht primitiv an den drei Bauteilepins 
parallelgeschaltet, dann würde es eben gar nichts bringen. Es sind 
Schaltungsteile parallelgeschaltet - auf der bestückten Elektorplatine 
wunderschön zu sehen.

Bye Bye

von abcde12345 (Gast)


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Damit ich aber dem Fragesteller geholfen habe:

Mach Dir mal keine Sorgen wegen der Eingangskapazität. MC-System wurden 
mit 10 bis 100 Ohm reell abgeschlossen. Nach dem MC-Vorvorverstärker 
folgte dann erst der eigentlich RIAA-Entzerrer. Desweiteren war in 
vielen HighEnd-Geräten die Größe des Abschlusswiderstandes wählbar, um 
noch das letzte Quäntchen S/N-Abstand herauszukitzeln. Kapazitiv zu 
beschalten waren lediglich die vergleichsweise hochohmigen MM-Systeme 
wegen der (erwünschten) leichten Resonanz am oberen NF-Ende. Und über 
"...Antennen-Wirkung" brauchst Du Dir bei 10 Ohm Eingangswiderstand 
überhaupt keine Sorgen zu machen. Verstärker geschirmt, Leitung vom 
Plattenspieler geschirmt, Tonarm-leitung im metallischen Rohr geschirmt, 
System gekapselt und auf Masse gelegt=geschirmt...Lass Dich nicht 
verunsichern. Schön, daß sich nach 30 Jahren noch jemand damit 
beschäftigt.

von Jan K. (Gast)


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Hallo zusammen,

>Mit einem besseren OPV?!
>Die sind heute schon so gut, da hört man keinen Unterschied zu
>irgendwelche Quacksalberlösungen mehr.

LT1028 ist die Referenz, LT muss beim Herstellen aber auch auf 
Wirtschaftlichkeit achten und vorallem den Ruhestrom einigermaßen gering 
halten. Es müsste doch in diesem speziellen Fall auch besser gehen?

>Aus Erfahrung würde ich sagen, dass du mit einem LT1028 (oder einem
>vergleichbaren) schon am untersten Limit bist.
>Der hat ein Rauschen eines 50R-Widerstandes. D.h. die höher ohmigen
>Gegenkopplungswiderstände rauschen mehr...

An einem DL103 ist das nahe dran, will man ein Ortofon SPU betrieben 
landet man schnell bei <10-Ohm Innenwiderstand. Dagegen ist der LT ja 
ein Wasserfall :) (mir ist bewusst das man sowas nicht hören wird, es 
geht aber ums technisch machbare, das sollte das Ziel eines jeden 
HighEnd Gerätes sein)

>Wenn man 16 Transistoren nimmt und eine komplizierte Schaltung baut,
>muss die natürlich besser sein, da kann man sich am Besten das
>Nachmessen sparen ;-)

Ich bin keiner der an sowas glaubt, Veränderungen sind immer messbar 
wenn man sie hört ;-) (Es ist nur die Frage wie die Messung 
interpretiert wird)

>Es gibt Spannungs- und Stromrauschen, die konträr zueinander stehen.
>Deshalb gibt es für verschiedene Quellimpedanzen unterschiedliche
>Verstärker.

Normalerweise macht der Rauschstrom bei so niederohmigen 
Quellwiderständen ja keinen Ärger, bei MM Abnehmern mit ein paar kOhm 
kann das denke ich wieder anders aussehen. Das einzig unschöne an vielen 
OPV Entzerrern ist das der Biasstrom des Eingangs-OPVs durch den 
Tonabnehmer fließt.

>Wohl wahr, nur ist die äquivalente Rauschspannung der besten JFETs mit
>0,95nV/Wurzel(Hz) noch höher als bei bipolaren Eingangsstufen.

Das finde ich für den Anfang ziemlich OK, momentan der Rauschärmste 
(Spannungsrauschen!) OPV ist der LT1028 mit 0,85nV/Wurzel(Hz), also 
nicht so weit entfernt.

>du meinst warscheinlich 100-500µV. Ich wurde eher versuchen die erste
>Verstärkerstufe möglichst na an den Tonabnehner zu platzieren und
>erstmal die Spannung soweit wie möglich anzuheben. Wenn man einen
>ausreichend hohen Signal/Rauschabstand am Ende der Kette haben will
>arbeitet man nicht mit 10mV, da hier jeder Pups das Signal
>verfälscht/verrauscht.

Ja richtig, µV keine Farad :)
Die Signalwege zwischen der Platine wären sehr kurz, denke das würde 
gehen. Aber wenn man die erste Stufe höher verstärken lassen kann eine 
gute Idee.

>Als die MC-Systeme aufkamen, gab es mal einen Elektor-Artikel mit 8
>parallelgeschalteten JFets als Vorverstärker.

http://www.mikrocontroller.net/attachment/84642/Elektor_Maerz_1978.png

Du meinst diese Schaltung vermute ich?

>Die Schaltung "Typical Application" ist auch für MC und hat dann 60dB
>Verstärkung. Ich brauche den Verstärkrt nur für MM und damit eine
>Verstärkung von 40dB.

Ich habe einen Phono (MM und MC) Entzerrer mit dem LT1028 gekauft, darin 
darf der LT bis zu 65dB Verstärkung machen. Bei MM und 40dB gain 
funktioniert das super, mit Eingangsübertrager auch bei MC-Systemen. Nur 
wenn ich mein Low Output MC anschließe und er "voll" verstärken muss 
stimmt irgendwas nicht mehr, es klingt deutlich schlechter. Von der 
Schaltung gibt es extra für MC Abnehmer eine bessere Version, in der 
Gegenkopplung liegt dabei noch ein OPV der zusätzlich um Faktor 10 
verstärkt. Wenn der OPV in der Gegenkopplung schnell genug ist macht das 
auch keine Probleme, wird so gewerblich als reiner MC-Verstärker 
angeboten.

>Das ist eine Frage der Statistik:
>1. JFET streuen viel mehr als BJT.
>2. Die Streuung ist näherungsweise gaußverteilt. Sehr rauscharme kommen
>genauso selten wie stark rauschende vor. Der Großteil ist mittlerer
>Qualität.
>3. Das Gesamtrauschen bei Zusammenschaltung ist geometrisch additiv vom
>Einzelrauschen abhängig. Ein stärker rauschender bestimmt also ab einer
>bestimmten Größe seines Einzelrauschens das Gesamtrauschen einer
>Parallelschaltung! Das heißt, ein einzelner Böser kann eine ganze
>größere Zusammenschaltung in ihrem Gesamtwert runterdrücken. Klarer
>ausgedrückt: Hätte man vorher selektiert, wäre man wohlmöglich mit einem
>einzelnen Guten besser als mit einem Haufen wo ein paar schlechte drin
>sind!
>
>Ergo:
>Erst selektieren, dann zusammenschalten!

Man kann doch einfach mit dem Maximalrauschen aus dem Datenblatt 
rechnen, muss nur einen JFET der rauscharm genug ist finden? Dann hat 
man den Maximalwert des Rauschens, es gibt bestimmt JFETs die 
diesbezüglich vom Hersteller enger toleriert werden?

>Dazu kommt dann noch, daß die Gesamtschaltung viel größer ist und für
>Störer von außen damit offen wie ein Scheunentor.

So eine Schaltung würde ich nur in einem gut geschirmten Metallgehäuse 
betreiben, vielleicht sogar die Eingangsstufe in Weißblech. Irgendwo 
muss man halt einen Kompromiss eingehen.

>Die Lösung dort ist aber: In der Basisschaltung ist der Rgopt, der
>Eingangswiderstand, der S11 für minimales Rauschen, wesentlich geringer
>als in der Emitter- oder Source-Schaltung.
>Er hängt auch stark vom Ruhestrom ab. Der BFT66 war dafür eine gute
>Lösung, den würde ich für NF aber nie in Betracht ziehen.

Wäre interessant wie gut man das rauschen damit senken kann, danke für 
den Tipp!

Gruß,
Jan

von Jan K. (Gast)


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Hallo,

>REVOX hat es mit eben einer Latte BC550C gemacht, in einem Seriengerät.
>Stimmt also auch.

Darf ich fragen, bei welchem? Ich kenne viele Schaltpläne von Revox aber 
so eine Schaltung habe ich bisher nicht enteckt.

>Mach Dir mal keine Sorgen wegen der Eingangskapazität. MC-System wurden
>mit 10 bis 100 Ohm reell abgeschlossen. Nach dem MC-Vorvorverstärker
>folgte dann erst der eigentlich RIAA-Entzerrer. Desweiteren war in
>vielen HighEnd-Geräten die Größe des Abschlusswiderstandes wählbar, um
>noch das letzte Quäntchen S/N-Abstand herauszukitzeln. Kapazitiv zu
>beschalten waren lediglich die vergleichsweise hochohmigen MM-Systeme
>wegen der (erwünschten) leichten Resonanz am oberen NF-Ende. Und über
>"...Antennen-Wirkung" brauchst Du Dir bei 10 Ohm Eingangswiderstand
>überhaupt keine Sorgen zu machen. Verstärker geschirmt, Leitung vom
>Plattenspieler geschirmt, Tonarm-leitung im metallischen Rohr geschirmt,
>System gekapselt und auf Masse gelegt=geschirmt...Lass Dich nicht
>verunsichern. Schön, daß sich nach 30 Jahren noch jemand damit
>beschäftigt.

Ich meine gelesen zu haben das die Kapazität bei FETs Spannungsabhängig 
ist und damit nichtlinear. (= Verzerrungen) Wenn ich mich irre, um so 
besser! (weil dann einfacher)

PS: Ich finde es schön das mir nach 30 Jahren noch jemand helfen 
kann/will. ;-)

Gruß,
Jan

von Jan K. (Gast)


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Nachtrag:

Die Seite hatte ich oben indirekt schon verlinkt, sehr interessant!
In der letzten Stufe behauptet der Autor durch 8 parallele JFETs eine 
Rauschspannungsdichte von 0.3nV/rtHz (!!!) erreicht zu haben, entspricht 
einem Widerstand von ~5,5Ohm @20C°

http://www.synaesthesia.ca/LNschematics.html

Ob die Schaltung das wirklich schafft?

von ArnoR (Gast)


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Jan K. schrieb:
> In der letzten Stufe behauptet der Autor durch 8 parallele JFETs eine
> Rauschspannungsdichte von 0.3nV/rtHz (!!!) erreicht zu haben, entspricht
> einem Widerstand von ~5,5Ohm @20C°
>
> http://www.synaesthesia.ca/LNschematics.html
>
> Ob die Schaltung das wirklich schafft?

Die Schaltung ist doch Mumpitz. Wozu betreibt der die Eingangs-FET mit 
einer Kaskode, die direkt auf eine gefaltete Kaskode arbeitet? Die 
Eingangs-FET könnten genauso gut direkt auf die gefaltete Kaskode 
arbeiten, das wäre weniger Rauschen und weniger Aufwand.

von Jan K. (Gast)


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Hallo,

>Die Schaltung ist doch Mumpitz. Wozu betreibt der die Eingangs-FET mit
>einer Kaskode, die direkt auf eine gefaltete Kaskode arbeitet? Die
>Eingangs-FET könnten genauso gut direkt auf die gefaltete Kaskode
>arbeiten, das wäre weniger Rauschen und weniger Aufwand.

Macht er da nicht mehr:

http://www.synaesthesia.ca/HPS51-SCH.html

Ich denke Du meintest diese Schaltung?

http://www.synaesthesia.ca/HPS20-SCH.html

Q201 soll vermutlich die Versorgungsspannung "säubern", Gyrator Prinzip.

Aber auch die HPS5.1er Schaltung hat ein paar unschöne Eigenschaften, 
z.B. das die OPVs außerhalb ihres Betriebsspannugnsbereichs betreiben 
werden. Aber das lässt sich ja ändern.

Gruß,
Jan

von Klaus R. (klara)


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Jan K. schrieb:
> Ich habe einen Phono (MM und MC) Entzerrer mit dem LT1028 gekauft, darin
> darf der LT bis zu 65dB Verstärkung machen. Bei MM und 40dB gain
> funktioniert das super, mit Eingangsübertrager auch bei MC-Systemen. Nur
> wenn ich mein Low Output MC anschließe und er "voll" verstärken muss
> stimmt irgendwas nicht mehr, es klingt deutlich schlechter. Von der
> Schaltung gibt es extra für MC Abnehmer eine bessere Version, in der
> Gegenkopplung liegt dabei noch ein OPV der zusätzlich um Faktor 10
> verstärkt. Wenn der OPV in der Gegenkopplung schnell genug ist macht das
> auch keine Probleme, wird so gewerblich als reiner MC-Verstärker
> angeboten.

Deswegen hat LT wohl auch den LT1115 speziell für den 
RIAA-Phonovorverstärker vorgeschlagen. Statt der 0,85nV/Wurzel(Hz) hat 
er 0,90nV/Wurzel(Hz) Rauschen. Ansonsten sind die Parameter ziemlich 
ähnlich. Bei Conrad kostet der LT1115 ca. 6€, der LT1208 ca. 8€.

Was mir bei meiner Schaltung gefällt, der LT1115 sorgt zwar für die 
volle Verstärkung von 40dB bzw. 60dB, aber der nachgeschaltete LT1010 
entlastet den LT1115 und sorgt so für einen entkoppelten niederohmigen 
Ausgang.
http://www.linear.com/product/LT1115

Ich denke, in diesen Bereichen tritt ein anderes Rauschen stärker in 
Erscheinung, das Nadelrauschen.

mfg klaus

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Dan müßte die Quelle ne Impedanz von 5 Ohm haben im entsprechenden 
Frequenzbereich, damit das Sinn ergibt. Sind diese Abnehmer echt so 
niederohmig? Wie gesagt, die Impedanz zählt.

Der BF862 soll an der physikalischen Grenze des Machbaren sein und 
billig ist er auch.

von Klaus R. (klara)


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Abdul K. schrieb:
> Der BF862 soll an der physikalischen Grenze des Machbaren sein und
> billig ist er auch.

Ich benötigte für meine Schaltung zwei BF862 und konnte sie mir gerade 
noch leisten. Conrad wollte 0,92€ je Stück haben.
mfg klaus

von Jan K. (Gast)


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Hallo zusammen,

>Deswegen hat LT wohl auch den LT1115 speziell für den
>RIAA-Phonovorverstärker vorgeschlagen. Statt der 0,85nV/Wurzel(Hz) hat
>er 0,90nV/Wurzel(Hz) Rauschen. Ansonsten sind die Parameter ziemlich
>ähnlich. Bei Conrad kostet der LT1115 ca. 6€, der LT1208 ca. 8€.

MM Systeme haben ja einen Innenwiderstand häufig >1k-Ohm, da ist der 
LT1115 genauso gut. Ob die Schaltung bei 60dB Gain auch noch "gut" 
funktioniert ist eine andere Frage, Du brauchst das für ein MM ja aber 
garnicht. Würde ich für MM auch vorziehen.

>Was mir bei meiner Schaltung gefällt, der LT1115 sorgt zwar für die
>volle Verstärkung von 40dB bzw. 60dB, aber der nachgeschaltete LT1010
>entlastet den LT1115 und sorgt so für einen entkoppelten niederohmigen
>Ausgang.
>http://www.linear.com/product/LT1115

Ich kenne die Schaltung, hat mir auch deswegen gefallen ;-)

>Dan müßte die Quelle ne Impedanz von 5 Ohm haben im entsprechenden
>Frequenzbereich, damit das Sinn ergibt. Sind diese Abnehmer echt so
>niederohmig? Wie gesagt, die Impedanz zählt.

Es sind nur DC Innenwiderstände angegeben, je nach System deutlich unter 
10 Ohm. ganz krasses Beispiel mit 2 Ohm, der Hersteller empfiehlt 
übrigens ausschließlich Übertrager:

http://www.ortofon.com/spu-a95-p-366-n-1579


>Ich benötigte für meine Schaltung zwei BF862 und konnte sie mir gerade
>noch leisten. Conrad wollte 0,92€ je Stück haben.

Ich bestelle da nur sehr selten, die Preise sind viel höher als überall 
anders. Oft lohnen sich selbst die Versandkosten bei anderen Händlern, 
Mouser verschickt auch an Privatpersonen und hat ihn für 0,48€ + 
Mehrwertsteuer

http://www.mouser.de/ProductDetail/NXP-Semiconductors/BF862215/?qs=sGAEpiMZZMvDjfggS9kWsZ%252b0lWjwG1ZXQO%252bCXP3bNb4%3d

Gruß,
Jan

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Jan K. schrieb:
>>Dan müßte die Quelle ne Impedanz von 5 Ohm haben im entsprechenden
>>Frequenzbereich, damit das Sinn ergibt. Sind diese Abnehmer echt so
>>niederohmig? Wie gesagt, die Impedanz zählt.
>
> Es sind nur DC Innenwiderstände angegeben, je nach System deutlich unter
> 10 Ohm. ganz krasses Beispiel mit 2 Ohm, der Hersteller empfiehlt
> übrigens ausschließlich Übertrager:
>

Dann müßte man mal z.B. den LT1115 anstatt des LT1028 einstöpseln und 
hören ob es einen Unterschied macht. Vermutlich nicht.

von ArnoR (Gast)


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von Jan K. (Gast)


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Hallo,

>Dann müßte man mal z.B. den LT1115 anstatt des LT1028 einstöpseln und
>hören ob es einen Unterschied macht. Vermutlich nicht.

Vermutlich nicht, die beiden sind dicht beieinander. (siehe Beitrag von 
Klaus Ra) Bei 2 Ohm Quellwiderstand verschlechtert der LT das rauschen 
um ~13,6dB wenn ich mich nicht verrechnet habe. Nicht so toll.

Gruß,
Jan

von Christian L. (cyan)


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Klaus R. schrieb:
> und viertelt sich bei 8 Transistoren."

Leider ist die Aussage deiner Quelle falsch. Erst bei 16 Transistoren 
viertelt sich der Wert.

Jan K. schrieb:
> In der letzten Stufe behauptet der Autor durch 8 parallele JFETs eine
> Rauschspannungsdichte von 0.3nV/rtHz (!!!)

Ein IF3601 schafft auch schon 0,3nV/VHz bei 100Hz. Allerdings willst du 
den Preis von dem Ding nicht sehen.

Ansonsten gibt es zum Thema Rauschen hier im Forum bereits zwei lange 
Threads - da könnt ihr ja auch mal rein schauen.

von Jan K. (Gast)


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Hallo,

>> Ich denke Du meintest diese Schaltung?
>>
>> http://www.synaesthesia.ca/HPS20-SCH.html
>
>Nö, diese: http://www.synaesthesia.ca/HEADAMP-SCH.html

Was hältst Du dann von dieser hier? (bis auf die zu hohe 
Betriebsspannung der OPVs)

http://www.synaesthesia.ca/HPS51-SCH.html

Gruß,
Jan

von Jan K. (Gast)


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Hallo,

>Ein IF3601 schafft auch schon 0,3nV/VHz bei 100Hz. Allerdings willst du
>den Preis von dem Ding nicht sehen.

20€ bei Mouser, teuer aber würde ich setzen wenns besser funktioniert. 
Es geht um das "beste", nicht um Geld sparen. (im gewissen sinnvollen 
Rahmen) ;-)

Gruß,
Jan

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Christian L. schrieb:
> Ein IF3601 schafft auch schon 0,3nV/VHz bei 100Hz. Allerdings willst du
> den Preis von dem Ding nicht sehen.
>

Mouser will 20 Euronen. Das ist eigentlich nicht so viel, wenn man 
bedenkt daß man das Layout dann erheblich kleiner bekommt.
Gut, da gibts noch Vorwärtssteilheit und Kapazität zu betrachten. Habe 
ich jetzt nicht gemacht.

von Jan K. (Gast)


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Habs eben in Eagle frech nachgezeichnet, bloß mit dem 3601er statt den 
BF862.

Gruß,
Jan

von Klaus R. (klara)


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Jan K. schrieb:
> Habs eben in Eagle frech nachgezeichnet, bloß mit dem 3601er statt den
> BF862.

Was mir sofort weh tut ist C1 mit 2200µF und C12 mit 1000µ die direkt 
mit dem Nutzsignal zu tun haben. Elkos haben Leckströme und prasseln wie 
die Trommel im Urwald. Kann mich jemand vom Gegenteil überzeugen?

mfg Klaus

von ArnoR (Gast)


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Jan K. schrieb:
> Was hältst Du dann von dieser hier? (bis auf die zu hohe
> Betriebsspannung der OPVs)
>
> http://www.synaesthesia.ca/HPS51-SCH.html

Na immerhin hat er jetzt begriffen, dass man nicht die Ausgangsspannung 
der FET-Vorstufe auf die Versorgung beziehen und das Signal dann 
massebezogen weiterverabeiten kann. Die PSRR ist dann nämlich 0.

Was mir noch unklar ist, ist der Grund für die die 
Mehrfachgegenkopplung, einmal an die Sources der FETs und einmal 
(sozusagen "intern") über R203/R201 (und das was da so dran hängt).

Ich hätte wohl auch keine normale Kaskode genommen und den Eingang des 
OPV auf Vcc bezogen, sondern eine gefaltete und alles auf Masse bezogen. 
Aber in so ein paar Minuten soll das kein abschließendes Urteil sein.

von Jan K. (Gast)


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Hallo zusammen,

>Was mir sofort weh tut ist C1 mit 2200µF und C12 mit 1000µ die direkt
>mit dem Nutzsignal zu tun haben. Elkos haben Leckströme und prasseln wie
>die Trommel im Urwald. Kann mich jemand vom Gegenteil überzeugen?

Wäre interessant zu wissen, wenn das so ist kann man das Konzept ja 
begraben.

>Na immerhin hat er jetzt begriffen, dass man nicht die Ausgangsspannung
>der FET-Vorstufe auf die Versorgung beziehen und das Signal dann
>massebezogen weiterverabeiten kann. Die PSRR ist dann nämlich 0.

Ich verstehe momentan nicht warum C227 auf VCCl1 (Positive Versorgung) 
statt auf Masse geht, das macht die PSSR ja auch wieder "platt".

>Was mir noch unklar ist, ist der Grund für die die
>Mehrfachgegenkopplung, einmal an die Sources der FETs und einmal
>(sozusagen "intern") über R203/R201 (und das was da so dran hängt).

Begrenzung der Verstärkung bei hohen Frequenzen? ("Angstwiderstand")

>Ich hätte wohl auch keine normale Kaskode genommen und den Eingang des
>OPV auf Vcc bezogen, sondern eine gefaltete und alles auf Masse bezogen.
>Aber in so ein paar Minuten soll das kein abschließendes Urteil sein.

Es reizt mich das ganze mal mit dem 3601 aufzubauen, davor eventuell 
noch Verbesserungsvorschläge wären toll!

Danke nochmal und Gruß,
Jan

von ArnoR (Gast)


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Jan K. schrieb:
> Ich verstehe momentan nicht warum C227 auf VCCl1 (Positive Versorgung)
> statt auf Masse geht, das macht die PSSR ja auch wieder "platt".

Du noch nicht, er schon. Das muss so sein, weil der Drainstrom der FETs 
einen Spannungsabfall über R201 erzeugt. Und diese Spannung liegt an 
+Vcc ("hängt von da runter")!!! Deinen Fehler hat er vorher auch gemacht 
(genau wie dieser oft zitierte Charles Wenzel auch). Daher muss er den 
Vergleichs-Eingang des OPV signalmäßig über C227 auch auf +Vcc legen.

Genau die Problematik meinte ich mit meinem letzten Absatz.

von Jan K. (Gast)


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Hallo,

>Du noch nicht, er schon. Das muss so sein, weil der Drainstrom der FETs
>einen Spannungsabfall über R201 erzeugt. Und diese Spannung liegt an
>+Vcc ("hängt von da runter")!!!

Danke für die Erklärung, jetzt ist es klar! :)

>Genau die Problematik meinte ich mit meinem letzten Absatz.

Ich verstehe momentan noch nicht wie die Stufe mit gefalteter Kaskode 
aussehen soll, kannst Du bitte genauer erklären was Du meinst? Danke!

Gruß,
Jan

von ArnoR (Gast)


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Jan K. schrieb:
> Ich verstehe momentan noch nicht wie die Stufe mit gefalteter Kaskode
> aussehen soll, kannst Du bitte genauer erklären was Du meinst?

Wie in dieser Schaltung:

http://www.synaesthesia.ca/HEADAMP-SCH.html

nur ohne Q3/Q4 (und den ganzen Krempel da). Die Drains der FETs gehen an 
den Emitter von Q2/Q5.

von Jan K. (Gast)


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>Wie in dieser Schaltung:
>
>http://www.synaesthesia.ca/HEADAMP-SCH.html
>
>nur ohne Q3/Q4 (und den ganzen Krempel da). Die Drains der FETs gehen an
>den Emitter von Q2/Q5.

Dafür bräuchte ich doch aber 2 komplementäre JFETs und der Aufwand wird 
höher, welchen Vorteil bringt die Schaltung außer dem Massebezug? Es 
stört doch nicht weiter das der Eingang des OPVs nicht auf Masse bezogen 
ist, zumindest nicht solange der Spannungsabfall an R201 im 
Eingangsspannungsberreich des OPs liegt? OK, beim Einschalten "knallt" 
der Ausgang des OPs in die nähe der Versorgungsspannung bis C227 geladen 
ist. Was übersehe ich?

Gruß,
Jan

von ArnoR (Gast)


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Jan K. schrieb:
> Was übersehe ich?

Das man auch nur eine Hälfte aufbauen kann.

von Jan K. (Gast)


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>Das man auch nur eine Hälfte aufbauen kann.

Also so?

Gruß,
Jan

von ArnoR (Gast)


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Jan K. schrieb:
> Also so?

Genau.

von Jan K. (Gast)


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Eine Frage habe ich noch bevor ich anfangen kann zu rechnen, das 
Datenblatt für den IF3601 gibt relativ wenig her...

Die 0.3nV/√Hz erreicht der JFET bei  VDG = 3V & ID = 5 mA, die Frage ist 
welche Vorspannung das Gate gegenüber dem Source dabei haben muss? Mache 
ich R1 in meiner Schaltung zu hochohmig rauscht es wieder mehr, dann 
müsste ich mehrere JFETs parallel schalten. "Reicht" ein BC560 in der 
Stromquelle? Oder wirkt der wieder negativ auf das rauschen?

http://www.interfet.com/Datasheet/IF3601/

Gruß,
Jan

von ArnoR (Gast)


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Normalerweise nimmt das Rauschen mit steigendem Drainstrom ab und läuft 
asymptotisch gegen einen Minimalwert. Daher musst du wohl nicht genau 
5mA einhalten, es genügt wohl mindestens 5mA einzustellen.

> "Reicht" ein BC560 in der
> Stromquelle? Oder wirkt der wieder negativ auf das rauschen?

Was meinst du mit "reicht"? Die Belastbarkeit? Das hängt von dem Strom 
durch R7 ab, den kannst du in Grenzen frei wählen, der muss nicht gleich 
dem Id sein. Für höhere Ströme kann man einen 2N2907/2N4401-Chip nehmen.

Natürlich erzeugt der Transistor an der Stelle auch Rauschen, aber es 
kommt erst nach dem JFET zum Signal.

von ArnoR (Gast)


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ArnoR schrieb:
> 2N4401

Ich meinte natürlich 2N4403.

von Jan K. (Gast)


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>Normalerweise nimmt das Rauschen mit steigendem Drainstrom ab und läuft
>asymptotisch gegen einen Minimalwert. Daher musst du wohl nicht genau
>5mA einhalten, es genügt wohl mindestens 5mA einzustellen.

Der Drainstrom hängt doch von der negativen Vorspannung am Gate 
gegenüber dem Source ab, das Datenblatt gibt aber keinen Informationen 
bei welcher Vorspannung sich dieser Strom von 5mA einstellt. (nur das 
dabei zwischen Drain und Gate 3V anliegen)

>Was meinst du mit "reicht"? Die Belastbarkeit? Das hängt von dem Strom
>durch R7 ab, den kannst du in Grenzen frei wählen, der muss nicht gleich
>dem Id sein. Für höhere Ströme kann man einen 2N2907/2N4401-Chip nehmen.
>
>Natürlich erzeugt der Transistor an der Stelle auch Rauschen, aber es
>kommt erst nach dem JFET zum Signal.

Mit der Belastbarkeit ist klar, ich meinte das er vielleicht das 
Rauschen verschlechtert.

Gruß,
Jan

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Die allermeisten JFETs sind symmetrisch, daher ist S mit D tauschbar.

von Jan K. (Gast)


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>Die allermeisten JFETs sind symmetrisch, daher ist S mit D tauschbar.

Irgendwie passt das aber in dieser Schaltung dann nicht zum niedrigen 
Rauschen, R1 müsste 600-Ohm haben für 3V @ 5mA. Der rauscht dann 
wesentlich mehr als der FET. Wo liegt mein Fehler?

Gruß,
Jan

von ArnoR (Gast)


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Jan K. schrieb:
> R1 müsste 600-Ohm haben für 3V @ 5mA. Der rauscht dann
> wesentlich mehr als der FET. Wo liegt mein Fehler?

Der liegt darin, dass du R1 durch Udg/5mA rechnest. Das eine hat mit dem 
anderen nichts zu tun. Um einen bestimmten Drainstrom einzustellen, 
gibst du dem JFET eine negative Ugs. Die Eingangskennlinie sagt dir, wie 
Ugs sein muss.

Ich hatte vorhin gesagt, dass du nicht 5mA einstellen muss, du kannst 
also den JFET mit Ugs->0 mit sehr kleinem Rs, allerdings auch mit hohem 
Id, betreiben.

von Joachim (Gast)


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Jan K. schrieb:

> Irgendwie passt das aber in dieser Schaltung dann nicht zum niedrigen
> Rauschen, R1 müsste 600-Ohm haben für 3V @ 5mA. Der rauscht dann
> wesentlich mehr als der FET. Wo liegt mein Fehler?

FYI:

Hier gibt es ein ltSpice-Modell für den IF3602, der wohl nichts anderes 
als 2 IF3601 in einem Gehäuse ist.

http://ltwiki.org/index.php5?title=Standard.jft

.MODEL if3602 njf Beta=260m LAMBDA=1m RD=40m RS=40m IS=0.05n CGD=1200p 
m=0.5 CGS=600p PB=0.75 KF=1E-18 b=1.8 VTO=-1.5

Damit komme ich bei einer schnellen Simu auf etwa 270 Ohm für etwa 5 mA.

Genau: Deine Schaltung rauscht dann am Eingang mindestens wie dieser 
270 Ohm Widerstand.

Wenn Du aber diesen Widerstand, der ja nur zu Gleichstromeinstellung 
dient, mit einem großen Kondensator (z. B. 1 mF) überbrückst, dann 
schließt dieser das Rauschen den Widerstands mit seinem Blindwiderstand 
kurz. Dadurch wird auch die Verstärkung der erten Stufe deutlich größer.

Gruß

von Christian L. (cyan)


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Das Datenblatt des IF3601 gibt tatsächlich wenig Infos her. Dafür 
enthält es aber einen Link zum Herstellungsprozess - direkt über den 
technischen Daten in einem kleinen schwärzen Kästchen mit der 
Bezeichnung "Process NJ3600L". Dort findest du noch ein paar Diagramme, 
die dir helfen sollten.

von ArnoR (Gast)


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Joachim schrieb:
> Hier gibt es ein ltSpice-Modell für den IF3602, der wohl nichts anderes
> als 2 IF3601 in einem Gehäuse ist.
>
> http://ltwiki.org/index.php5?title=Standard.jft
>
> .MODEL if3602 njf Beta=260m LAMBDA=1m RD=40m RS=40m IS=0.05n CGD=1200p
> m=0.5 CGS=600p PB=0.75 KF=1E-18 b=1.8 VTO=-1.5
>
> Damit komme ich bei einer schnellen Simu auf etwa 270 Ohm für etwa 5 mA.

Mit dem Modell ergibt sich in TINA bei Uds=15V ein Idss von >1A. Das 
kann nicht sein. Vielleicht könntest du mal in LTSpice den Idss des 
Modells bestimmen? Danke.

von Joachim (Gast)


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ArnoR schrieb:
> Joachim schrieb:
>> Hier gibt es ein ltSpice-Modell für den IF3602, der wohl nichts anderes
>> als 2 IF3601 in einem Gehäuse ist.
>>
>> http://ltwiki.org/index.php5?title=Standard.jft
>>
>> .MODEL if3602 njf Beta=260m LAMBDA=1m RD=40m RS=40m IS=0.05n CGD=1200p
>> m=0.5 CGS=600p PB=0.75 KF=1E-18 b=1.8 VTO=-1.5
>>
>> Damit komme ich bei einer schnellen Simu auf etwa 270 Ohm für etwa 5 mA.
>
> Mit dem Modell ergibt sich in TINA bei Uds=15V ein Idss von >1A. Das
> kann nicht sein. Vielleicht könntest du mal in LTSpice den Idss des
> Modells bestimmen? Danke.

Etwa 730 mA.

Die DC-Speep Kennlinie verwunderte mich auch, deshalb habe ich dann mit 
einem Widerstand etwa 5 mA eingestellt.

Die Frage ist ja, wo das Modell aus diesem Wiki her kommt. Ich vermute, 
dass jemand die Daten in der Nähe des Arbeitspunktes ausgemessen hat.

Gruß

von ths (Gast)


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Ich habe jetzt nicht den ganzen Beitrag gelesen, aber habt ihr mal den 
SSM2019 angeguckt? Es ist manchmal zielführender, einige OPs parallel zu 
schalten als mit diskreten Transistoren herumzuwerkeln, jedenfalls hab 
eich die Erfahrung gemacht.

von ArnoR (Gast)


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Joachim schrieb:
> Etwa 730 mA.

Danke. Mit den typ. Kennlinien auf der Interfet-Webseite sollte man etwa 
400mA erwarten können. Das wäre mir zu viel Strom und ein überbrückter 
Rs wäre mir auch suspekt. Man braucht sehr große Kapazitäten (der 
Blindwiderstand muss schließlich viel kleiner als der Rauschwiderstand 
des JFET sein), die auch wieder nur Ärger machen.

Ich würde mal über die Parallelschaltung von einigen 2SK369 nachdenken, 
damit dürfte man mit deutlich weniger Strom auch in die Größenordnung 
von unter 0,5nV/√Hz kommen.

von Joachim (Gast)


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ArnoR schrieb:

> Danke. Mit den typ. Kennlinien auf der Interfet-Webseite sollte man etwa
> 400mA erwarten können. Das wäre mir zu viel Strom und ein überbrückter
> Rs wäre mir auch suspekt. Man braucht sehr große Kapazitäten (der
> Blindwiderstand muss schließlich viel kleiner als der Rauschwiderstand
> des JFET sein), die auch wieder nur Ärger machen.

Ja, aber er hat ja schon einen großen Elko für die Nullpunkteinstellung.

> Ich würde mal über die Parallelschaltung von einigen 2SK369 nachdenken,
> damit dürfte man mit deutlich weniger Strom auch in die Größenordnung
> von unter 0,5nV/√Hz kommen.

Ich bin bei so etwas ja eher für BJTs, weil wenig Rauschen heißt viel 
Strom und viel Strom ist mit BJTs besser zu erreichen. Bei sehr viel 
Strom kann dann auch der Rückkopplungswiderstand (Z. B. R_E) klein sein 
und somit sein Rauschen.

Ansonsten ist auch wichtig, dass die Bahnwiderstände klein sind. 
Insbesondere R_BB. Das erreicht man mit HF-Transistoren oder 
Kleinleistungstransistoren wie z. B. BD139/140.

Das nominell geringe Rauschen des if3601 kommt wohl auch hauptsächlich 
durch den niedrigen "Drain Source ON Resistance" von 1 .. 4 Ohm.

Gruß

von Jan K. (Gast)


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>Der liegt darin, dass du R1 durch Udg/5mA rechnest. Das eine hat mit dem
>anderen nichts zu tun. Um einen bestimmten Drainstrom einzustellen,
>gibst du dem JFET eine negative Ugs. Die Eingangskennlinie sagt dir, wie
>Ugs sein muss.
>
>Ich hatte vorhin gesagt, dass du nicht 5mA einstellen muss, du kannst
>also den JFET mit Ugs->0 mit sehr kleinem Rs, allerdings auch mit hohem
>Id, betreiben.

Die Rechnung habe ich so gemacht wegen diesem Zitat:

>Die allermeisten JFETs sind symmetrisch, daher ist S mit D tauschbar.

Das Datenblatt hat leider nur eine Seite, eine Eingangskennlinie (oder 
irgendeine andere gezeichnete Kennlinie) gibt es nicht. Das ist ja das 
Problem ;-)

>Wenn Du aber diesen Widerstand, der ja nur zu Gleichstromeinstellung
>dient, mit einem großen Kondensator (z. B. 1 mF) überbrückst, dann
>schließt dieser das Rauschen den Widerstands mit seinem Blindwiderstand
>kurz. Dadurch wird auch die Verstärkung der erten Stufe deutlich größer.

Ist nicht möglich weil der Widerstand in die GK einbezogen ist.

>Das Datenblatt des IF3601 gibt tatsächlich wenig Infos her. Dafür
>enthält es aber einen Link zum Herstellungsprozess - direkt über den
>technischen Daten in einem kleinen schwärzen Kästchen mit der
>Bezeichnung "Process NJ3600L". Dort findest du noch ein paar Diagramme,
>die dir helfen sollten.

Das hatte ich übersehen, Danke! :)

http://www.interfet.com/PdfDocuments/P_NJ3600L.pdf

>Ich habe jetzt nicht den ganzen Beitrag gelesen, aber habt ihr mal den
>SSM2019 angeguckt? Es ist manchmal zielführender, einige OPs parallel zu
>schalten als mit diskreten Transistoren herumzuwerkeln, jedenfalls hab
>eich die Erfahrung gemacht.

Das Problem ist das sich dabei die Biasströme der OP Eingangsstufe 
addieren und die fließen durch den Ri des Tonabnehmers. Man müsste 
außerdem viele parallel schalten um auf die 0.3nV/Hz zu kommen.

>Ich würde mal über die Parallelschaltung von einigen 2SK369 nachdenken,
>damit dürfte man mit deutlich weniger Strom auch in die Größenordnung
>von unter 0,5nV/√Hz kommen.

Der ist leider abgekündigt vom Hersteller, Vielleicht stattdessen 
LSK170?
Hier wurde schon geschrieben das JFETs relativ stark streuen, man müsste 
selektieren nehme ich an.

Gruß,
Jan

von Jan K. (Gast)


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>Ich bin bei so etwas ja eher für BJTs, weil wenig Rauschen heißt viel
>Strom und viel Strom ist mit BJTs besser zu erreichen. Bei sehr viel
>Strom kann dann auch der Rückkopplungswiderstand (Z. B. R_E) klein sein
>und somit sein Rauschen.

In welcher Schaltungsart, hast Du ein Beispiel? Wie hält man den 
Biasstrom durch den TA dabei gering?

Gruß,
Jan

von Joachim (Gast)


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Jan K. schrieb:
>>Ich bin bei so etwas ja eher für BJTs, weil wenig Rauschen heißt viel
>>Strom und viel Strom ist mit BJTs besser zu erreichen. Bei sehr viel
>>Strom kann dann auch der Rückkopplungswiderstand (Z. B. R_E) klein sein
>>und somit sein Rauschen.
>
> In welcher Schaltungsart, hast Du ein Beispiel?
Wohl so, wie hier Beitrag "Re: Parallelschalten von Halbleitern für kleines Rauschen"

Aber im Grunde durch eine einfache Emitterschaltung, die aber letztlich 
wieder Elkos braucht.

Das Problem beim BJT ist ja die niedrige und streuende BE-Spannung von 
etwa 0,6 .. 0,7 V und deren Temperaturabhängigkeit. Beim OpAmp erreicht 
man eine Arbeitspunktstabilisierung durch den 2. Transistor in der 
Eingansstufe und natürlich durch die Rückkopplung. Ein 2. Transistor 
verschlechtert aber das Rauschen wieder um den Faktor Wurzel(2).

Wenn die Arbeitspunkteinstellung bei einer einfachen Emitterschaltung 
durch einen Widerstand erfolgt, fällt diesr 2. Transistor mit seinem 
Rauschen weg.

>   Wie hält man den
> Biasstrom durch den TA dabei gering?

Was heißt gering? Den Biasstrom kann auch hauptsächlich ein weiterer 
Widerstand erbringen, dessen Rauschen würde durch den Tonabnehmer 
kurzgeschlossen.

Gruß

von Joachim (Gast)


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Anbei eine primitive Simulation.

Den Eingangswiderstand des Tonabnehmer habe ich absichtlich auf fast 0 
gesetzt, um das Rauschen der Schaltung besser beurteilen zu können.

In dem Bereich, wo der Elko wirkt, habe ich hier ebenfalls ein 
Eingangsrauschen von 0,3 nV/Wurzel(Hz).

Die Simulation ist natürlich extrem vom Transisitormodell abhängig und 
hier besonders von RB=2.14.

Gruß

von Gerhard H. (ghf)


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Joachim schrieb:
> Das nominell geringe Rauschen des if3601 kommt wohl auch hauptsächlich
> durch den niedrigen "Drain Source ON Resistance" von 1 .. 4 Ohm.

Nein, kommt es nicht, schon alleine weil er ja nicht in diesem Zustand 
betrieben wird. Das Rauschqualität eines FETs wird im wesentlichen vom 
Verhältnis Eingangskapazität zu Steilheit beschrieben.

Der if3601 ist da nicht mal besonders gut. Er erledigt das über
"internes Parallelschalten" auf Kosten der Eingangskapazität.

Der BF862 ist hier deutlich besser. Wenn man viele davon 
parallelschalten
würde, egal ob on- oder off-chip, bekäme man bei gleicher Kapazität noch
viel weniger Rauschen. Der Prozess von NXP ist klar überlegen.

Das Kreuz mit all diesen FET-Schaltungen ist, dass die FETs alle 
Individualisten sind, balancierte Eingangsstufen nie "wirklich" 
balanciert sind, das PSSR schon deshalb mies ist, falls man es überhaupt 
versucht.

Billige Bipolartransistoren haben das bessere Rauschverhalten, schon gar
im 1/f-Gebiet, sind vorhersagbarer und variieren weniger von Stück zu
Stück.

Es ist mir ein wirkliches Rätsel, warum die Audio-Leute so auf FETs
stehen. Man muss von Anfang an gegen die Nachteile andesignen und der
einzig wirkliche Vorteil, die hohe Eingangsimpedanz bei niedrigen
Frequenzen, ist hinter einem Moving-Coil-System nun wirklich völlig
belanglos.

Gruß, Gerhard

von Gerhard H. (ghf)


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Klaus R. schrieb:
> Deswegen hat LT wohl auch den LT1115 speziell für den
> RIAA-Phonovorverstärker vorgeschlagen. Statt der 0,85nV/Wurzel(Hz) hat
> er 0,90nV/Wurzel(Hz) Rauschen. Ansonsten sind die Parameter ziemlich
> ähnlich. Bei Conrad kostet der LT1115 ca. 6€, der LT1208 ca. 8€.

Analog Devices ADA4898-2

Nicht viel billiger, aber man bekommt 2 OpAmps dafür.
Der AD797 kann da allemal auch mithalten.

von Gerhard H. (ghf)


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Jan K. schrieb:
> Nachtrag:
>
> Die Seite hatte ich oben indirekt schon verlinkt, sehr interessant!
> In der letzten Stufe behauptet der Autor durch 8 parallele JFETs eine
> Rauschspannungsdichte von 0.3nV/rtHz (!!!) erreicht zu haben, entspricht
> einem Widerstand von ~5,5Ohm @20C°
>
> http://www.synaesthesia.ca/LNschematics.html
>
> Ob die Schaltung das wirklich schafft?

Ich biete weniger.  220pV / sqrt(Hz).

0.1 Hz - 1 MHz, 20/40/60/80 dB gain.
20 gemittelte ADA4898.

< http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/downloads/lono.pdf >

In dem directory sind auch die Gerber files, falls das jemand
nachbauen will.

Gruß, Gerhard

von Klaus R. (klara)


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Gerhard H. schrieb:
> Ich biete weniger.  220pV / sqrt(Hz).

Wirklich beeindruckend wenig Rauschen. Aber Du nutzt X7R-Kerkos im 
Signalzweig. Die weisen eine Spannungsabhängigkeit der Kapazität auf. 
Das ist für einen Supervorverstärker nicht ganz so super.

mfg klaus

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Gerhard H. schrieb:
> In dem directory sind auch die Gerber files, falls das jemand
> nachbauen will.
>

Was die Statistik angeht: Hast du das Gesamtrauschen der 
Parallelschaltung berechnet und mit dem Meßwert deines Versuchsaufbaus 
verglichen? Wieviel schlechter ist die Realität? Was dann einen 
Anhaltspunkt für die Ausreißer in der Produktion der Chips geben würde. 
20 Stück sind nicht so viel, zumals sie gepaart sind, aber dennoch viel 
besser als nur die Theorie der meisten inkl. mir hier :-)

von Gerhard H. (ghf)


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Abdul K. schrieb:
> Gerhard H. schrieb:
>> In dem directory sind auch die Gerber files, falls das jemand
>> nachbauen will.
>>
>
> Was die Statistik angeht: Hast du das Gesamtrauschen der
> Parallelschaltung berechnet und mit dem Meßwert deines Versuchsaufbaus
> verglichen? Wieviel schlechter ist die Realität? Was dann einen
> Anhaltspunkt für die Ausreißer in der Produktion der Chips geben würde.
> 20 Stück sind nicht so viel, zumals sie gepaart sind, aber dennoch viel
> besser als nur die Theorie der meisten inkl. mir hier :-)

Klar habe ich das berechnet. Die Realität scheint geringfügig besser zu
sein als die Datenblattangaben. Das ist aber kein Verdienst meinerseits,
sondern von Analog Devices. Ich habe aber nur 2 hinreichend ähnliche
Exemplare gebaut, zu wenig für Statistiken. Die Chips von AD und LT
erfüllen ihre specs, da hatte ich noch nie Ausreisser, und ich bin
nicht seit heute morgen in dem Geschäft.

Die Theorie hinter dem Design ist im Datenblatt vom LT1028 eigentlich
hinreichend erklärt.

Das Design mit den Gerberfiles ist übrigens m.W. noch nicht gebaut 
worden,
da sind ein paar Bugfixes enthalten, wie Folienkondensatoren, die es
tatsächlich noch gibt. Ich werde wohl noch eins machen, aber mit
ziemlich teuren Reedrelais für mehr Automatisierung und in Richtung
Kreuz-FFT, also 2-kanalig.

von Jan K. (Gast)


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>Ich biete weniger.  220pV / sqrt(Hz).
>
>0.1 Hz - 1 MHz, 20/40/60/80 dB gain.
>20 gemittelte ADA4898.

Beeindruckend und von der Verstärkung perfekt um von MC auf MM Pegel zu 
kommen, danke fürs verlinken! Ich würde das mit der angehängten 
Schaltung aufbauen, es ist im Grunde nur die MM-Entzerrschaltung aus dem 
DB des LT1028 (der vermutlich mit LT1115 bestückt wird) mit C19/C84 
zusätzlich um den Offset zu reduzieren. K4 dient als Mute und ist ein 
REED Relais, K1 schaltet zwischen MM und MC Eingang um.
Für die Versorgung des MC Teils gibt das Datenblatt vom LT1028 was 
schönes her, (siehe Anhang) Batterien sind in meinem Fall unschön. Die 
Schaltung 2x aufgebaut (mit 2N6667 / LM337 im Negativteil) und auf 2x5V 
am Ausgang umgebaut. (also ohne den Spannungsteiler dafür mit LT1021-5)

Gruß,
Jan

von Mani W. (e-doc)


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Superrauscharmer MD/MC Verstärker...

Muss ja nicht wieder wegen Urheberrechten gelöscht werden, da
Elektor aus dem Jahre 1982, außerdem sind die Bauanleitungen
für Hobbyelektroniker gedacht, also unsere Leute hier...

von Gerhard H. (ghf)


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Klaus R. schrieb:
> Gerhard H. schrieb:
>> Ich biete weniger.  220pV / sqrt(Hz).
>
> Wirklich beeindruckend wenig Rauschen. Aber Du nutzt X7R-Kerkos im
> Signalzweig. Die weisen eine Spannungsabhängigkeit der Kapazität auf.
> Das ist für einen Supervorverstärker nicht ganz so super.


Das soll ja auch kein Supervorverstärker für die Golden Ear Brigade
sein sondern ein Messhilfsmittel, das sich nur vor einem Agilent
Fourier Analyzer behaupten muss.

Für eine Spannungsabhängigkeit muss erst mal eine Spannung daherkommen
und über dem Kondensator abfallen. Das ist weder das bisschen ver-
stärkter Offset noch die paar verstärkten nV AF. Selbst wenn die
untere Grenzfrequenz auf 0.2 Hz ansteigen würde, wäre das im
Passband Jacke wie Hose.

Am Eingang, wo eine nennenswerte DC-Spannung über dem Kondensator
abfallen könnte, sitzt eine Bank aus 2 Dutzend 10u-WiMa-Folien-
kondensatoren. Auch hier haben 20 10u-1210-50V keine tatsächlichen
Nachteile gezeigt.

Auch beim Niederknüppeln der Rauschspannung eines LT6655 haben
sich 1000uF/6V-SMD-Elkos von Nippon Chemical ausgesprochen gut
bewährt. Es müssen nicht unbedingt nasse Tantals sein.

Es bietet Vorteile, wenn man so kleine Spannungen selber
messen kann und nicht auf Folklore angewiesen ist.

Gruß, Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Klaus R. (klara)


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Gerhard H. schrieb:
> Am Eingang, wo eine nennenswerte DC-Spannung über dem Kondensator
> abfallen könnte, sitzt eine Bank aus 2 Dutzend 10u-WiMa-Folien-
> kondensatoren. Auch hier haben 20 10u-1210-50V keine tatsächlichen
> Nachteile gezeigt.

Genau diese Kondensatoren sind in der Schaltung als X7R bezeichnet. 
Folienkondensatoren sind natürlich OK.

Gerhard H. schrieb:
> Es bietet Vorteile, wenn man so kleine Spannungen selber
> messen kann und nicht auf Folklore angewiesen ist.

Ganz Deiner Meinung.

Gerhard H. schrieb:
> 1000uF/6V-SMD-Elkos von Nippon Chemica

Ich bin gegenüber Elkos sehr misstrauisch weil dort u.a. Leckströme 
auftreten, die m.E. Geräusche erzeugen könnten. Das scheint beim 
besagten Nippon Elko nicht der Fall zu sein. Hast Du da Erfahrungen 
sammeln können?

mfg klaus

von Gerhard H. (ghf)


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Oh, ich war so konsequent, die Version ohne Folienbank in den Text zu 
übernehmen, mangels tatsächlich aufgetretener Vorteile. Ich mache die
andere dann irgendwann dazu, ist aber jetzt nicht hohe Prio. Sieht so 
aus
wie das Photo, nur mehr Kondensatoren tatsächlich bestückt.

Mittlerweile ist auch die photographierte Platine voll bestückt, mit
viel Heißkleber und Draht im dead-bug-Stil. Kann man nicht mehr
ablichten, sieht schlimm aus. Wima hat die kleinen 10u nicht mehr im
Programm.

X7R ist ganz ok, aber nimm mal Z5U!

Gruß, Gerhard

von Gerhard H. (ghf)


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Gerhard H. schrieb:
> 1000uF/6V-SMD-Elkos von Nippon Chemica

Ich bin gegenüber Elkos sehr misstrauisch weil dort u.a. Leckströme
auftreten, die m.E. Geräusche erzeugen könnten. Das scheint beim
besagten Nippon Elko nicht der Fall zu sein. Hast Du da Erfahrungen
sammeln können?



Ich habe eine Spule von den Dingern, vermutlich auf Lebenszeit
gedeckter Bedarf mangels Produktion, das erlaubt natürlich keine
richtige Statistik. Sie schienen beim Filtern der LT6655 weniger
1/f-Rauschen unter 1 Hz durchzulassen als z.B. Kemet-Tantals
1000u/6(?)V in einem >> D-size-Gehäuse.

Ich brauch's nicht unbedingt, weil das Seitenbandrauschen meiner
Oszillatoren so nah am Träger sowieso nur vom Quarz abhängt,
und die Messungen dauern im 1/f-gebiet gefühlt ewig.

Walt Jung, ex-Analog Devices hat einen Trick zum Filtern von
Referenzspannungen mit Elkos: 2 Elkos in Serie, der eine
wird relativ niederohmig vorgespannt, der andere macht den Pol,
aber es fällt keine DC-Spannung darüber ab, also kein Leckstrom.
Google "Jung reference", leicht zu finden.


Gruß, Gerhard

von Lurchi (Gast)


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2 Kondensatoren in Reihe helfen gegen Leckstrom, aber nicht gegen das 
Rauschen, dass ggf. zusammen mit dem Leckstrom auftritt.

von Klaus R. (klara)


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Gerhard H. schrieb:
> Walt Jung, ex-Analog Devices hat einen Trick zum Filtern von
> Referenzspannungen mit Elkos: 2 Elkos in Serie, der eine
> wird relativ niederohmig vorgespannt, der andere macht den Pol,
> aber es fällt keine DC-Spannung darüber ab, also kein Leckstrom.
> Google "Jung reference", leicht zu finden.

ftp://ftp.analog.com/pub/cftl/ADI%20Classics/Power%20and%20Thermal%20Man 
agement,%201998/Section_2_References_and_Low_Dropout_Linear_Regulators.P 
DF

Seite 18.

Sollte man sich merken.
mfg klaus

von Jan K. (Gast)


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>Das soll ja auch kein Supervorverstärker für die Golden Ear Brigade
>sein sondern ein Messhilfsmittel, das sich nur vor einem Agilent
>Fourier Analyzer behaupten muss.

Im HiFi Bereich gibt es vielen Blödsinn, dabei ist es keine 
"Rocket-Science" die hinter den Schaltungen steckt. Ein 
Koppelkondensator kann gar keinen Einfluss auf die Signalqualität haben 
wenn er richtig bemessen wurde, dann fällt nämlich keine Spannung an ihm 
ab. Ich verwende zwar auch Folien-Kondensatoren dafür in meinen Designs, 
das allerdings nur fürs gute Gewissen.
Bei so kleinen Spannungen würde ich mir bei Kerkos allerdings Gedanken 
um Mikrophonie machen.

>Ich bin gegenüber Elkos sehr misstrauisch weil dort u.a. Leckströme
>auftreten, die m.E. Geräusche erzeugen könnten. Das scheint beim
>besagten Nippon Elko nicht der Fall zu sein. Hast Du da Erfahrungen
>sammeln können?

Ist doch alles kein Problem solange die Schaltungen schön niederohmig 
bleiben, und wenns hochohmiger werden soll gibt es dann kleine 
Folienkondensatoren...

>2 Kondensatoren in Reihe helfen gegen Leckstrom, aber nicht gegen das
>Rauschen, dass ggf. zusammen mit dem Leckstrom auftritt.

Gibts dazu Messungen? Woher soll das Rauschen kommen, kann mir das 
gerade nicht erklären, Google auch nicht.

Gruß,
Jan

von Mani W. (e-doc)


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Jan K. schrieb:
> Woher soll das Rauschen kommen, kann mir das
> gerade nicht erklären, Google auch nicht.

Halbleiter rauschen, Widerstände rauschen, manche Menschen rauschen...

von Sven D. (sven_la)


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Klaus R. schrieb:
> ftp://ftp.analog.com/pub/cftl/ADI%20Classics/Power%20and%20Thermal%20Man
> agement,%201998/Section_2_References_and_Low_Dropout_Linear_Regulators.P
> DF
>
> Seite 18.

Falls noch jemand diesen Link nicht öffnen kann, bittesehr:

http://www.analog.com/media/cn/training-seminars/design-handbooks/ptmsect2.pdf

von Lurchi (Gast)


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Ein idealer Kondensator rauscht nicht, aber Elkos sind keine idealen 
Kondensatoren. Der Leckstrom kann z.B. ungleichmäßig fließen, etwa in 
kurze Spikes. Das gäbe dann am Kondensator kleine Stufen und eine etwa 
Sägezahnförmige Rauschspannung.
Die Schaltung mit den Kondensatoren ist auch vor allem erwähnt um den DC 
Fehler durch den Leckstrom zu reduzieren - vom Rauschen steht da nichts.

von Gerhard H. (ghf)


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Du schreibst doch selber, dass das Rauschen von Variationen des
Leckstroms kommen soll. Dann ist es ja nicht ungeschickt, den
Leckstrom ganz zu unterbinden. Wo nix ist, kann auch nix wackeln.

Der Verstärker ist auch nur für sehr niedrige Eingangsimpedanzen
sinnvoll. (Eine 60-Ohm-Quelle rauscht schon 13 dB mehr, rein thermisch,
ohne angelegtes Signal. Etwas Heissluft auf den 60R kann man gut sehen.)

Die AC-Komponenten des Leckstroms sehen diese niedrige Eingangsimpedanz
als Last durch die Kondensatoren. Schon das sorgt dafür, dass sich aus
dem Leckstrom keine nennenswerten Rauschspannungen ergeben.

Gruß, Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Marian  . (phiarc) Benutzerseite


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Jan K. schrieb:
>>Ich bin gegenüber Elkos sehr misstrauisch weil dort u.a. Leckströme
>>auftreten, die m.E. Geräusche erzeugen könnten. Das scheint beim
>>besagten Nippon Elko nicht der Fall zu sein. Hast Du da Erfahrungen
>>sammeln können?
>
> Ist doch alles kein Problem solange die Schaltungen schön niederohmig
> bleiben, und wenns hochohmiger werden soll gibt es dann kleine
> Folienkondensatoren...

Manche Elkos blubbern regelrecht vor sich hin.

von Michael M. (michaelm)


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Moin,

der letzte Beitrag schon ca. ein Jahr her, jedoch habe ich das gleiche 
Thema auf dem Tisch...

Jan K. schrieb:
> Der ist (=2SK369, Anm. von mir) leider abgekündigt vom Hersteller,
> Vielleicht stattdessen....

Der 2SK369 ist heute immer noch durchaus gut erhältlich, trotz 
Abkündigung (?). "Kann besser" als der viel gelobte 2SK170, was das 
Rauschen angeht und nicht ganz so sensibel, was den Quell-R angeht. 
Einziges Handycap: Die Kapazitäten, gut doppelt so viel. :-(
Aber er kann mit einer horrenden Steilheit aufwarten (min. 25mS - typ. 
40mS!!)

Im Zuge meiner Recherchen bin ich genauso auf den LT1115 gestoßen. 
Weiterhin -als echt rauscharmer BJT- sehr empfehlenswert der 2SC2545/6/7 
(da kann der BC550 wohl "einpacken"...).

Der LT1115 mag nun mal lt. D-Bl. geringe Quell-Widerstände = wenige zig 
Ohm  sehen, was bei einem MM-VV im Vergleich zum MC-VV naturgemäß nicht 
gegeben ist.
Außerdem sollte das MM-System (bis auf wenige Ausnahmen) wirklich mit 
47k und der geforderten Kapaz. abgeschlossen sein, sonst verbiegt man 
ihm/sich den Frequenzgang. Leider gibt es dazu m.W. kaum Infos im Netz. 
Der reine gleichstrommäßige Ri ist nicht wirklich alleine maßgebend.

Meine Schlüsse (für mein Vorhaben =MM-VV):
Vor dem LT1115 ein JFET/BJT-Imp.-Wandler mit 2SK369BL in S-Sch. + 
2SC2546D  als E-Folger, zusammen auf ca. 20dB gegengekoppelt.
Dann hat der eigentliche "Haupt-Verstärker" LT1115 mit der 
RIAA-Korrektur genügend/mehr Reserven, weil er ebenfalls mit etwas 
gebremsten Schaum gefahren werden kann UND er sieht eine schön 
niederohmige Quelle.

Bei Einsatz als MC-VV JEDENFALLS nur einen BJT (2SC2545) als E-Folger 
(leider dann mit v = ca. 1) mit KSQ einsetzen, passt alleine viel besser 
zu der gering(er)en MC-Quell-impedanz.

Natürlich bringt eine Parallel-Schaltung von Transen (meist) noch 
gewisse Vorteile, m.E. aber oft wirklich nur noch messbar. Ob der 
Aufwand (konstruktiv und monetär) wirklich lohnt? Das sind dann die 
letzten 10-20% Perfektion, die üblicherweise bis zu 80-100% mehr Kosten 
verursachen... ;-)

: Bearbeitet durch User
von Klaus R. (klara)


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Michael M. schrieb:
> Natürlich bringt eine Parallel-Schaltung von Transen (meist) noch
> gewisse Vorteile, m.E. aber oft wirklich nur noch messbar. Ob der
> Aufwand (konstruktiv und monetär) wirklich lohnt? Das sind dann die
> letzten 10-20% Perfektion, die üblicherweise bis zu 80-100% mehr Kosten
> verursachen... ;-)

Wir sind alle auf Dein Ergebnis gespannt.

Ich hatte den MC RIAA Vorverstärker mit dem LT1115 gebaut. Das Rauschen 
war zuerst nicht mein primäres Problem, sondern das Brummen. Die 
Versorgungsspannung habe ich ziemlich sauber hinbekommen, die 
Brummspannung bewegte sich gegen 1mV, also für einen LT1115 
bedeutungslos. Die Gestaltung des Layouts war auch nach den Regeln 
vernünftig ausgeführt, zentraler Massepunkt am Eingang des 
Vorverstärkers. Ach ja, jeder Kanal hat seine eigene Spannungsquelle 
erhalten.
Als Messverstärker habe ich beide Kanäle in Reihe geschaltet, d.h. 
maximal 120 dB bei 10 Hz. Die eigentliche Verstärkerstufe wurde durch 
ein HF-Gehäuse geschirmt.
Daten je Kanal:
     Verstärkung bei 50 Hz, 56,9 dB,  700 fach
max. Verstärkung bei  9 Hz, 60,0 dB, 1000 fach

Zur Messung wurden die beiden Kanäle in Reihe geschaltet.

     Verstärkung bei 50 Hz, 113,8 dB,  490k fach
max. Verstärkung bei  9 Hz, 120,0 dB, 1000k fach

Mein MC-System wird zwar mit 47K abgeschlossen, hat aber einen ohmschen 
Widerstand von 450 Ohm.

Also den Brumm bekam ich durch diverse Abschirmungen herunter bis um die 
50-60 mVeff. Da war noch so etwas wie ein 50 Hz / 100 Hz Brummen 
auszumachen. Letztlich konnte ich die Störspannung auf um die 30 mVeff 
senken. Diese Spannungsverläufe kann man als niederfrequentes Rauschen 
bezeichnen.

Gut, der "Messverstärker" hat die bekannte RIAA - Kennlinie. Zwischen 50 
Hz und 10 Hz liefert der Verstärker noch ein paar dB mehr. Das darf man 
nicht vergessen. Andererseits mindert die RIAA - Kennlinie von sich aus 
den Rauschabstand für die höheren Frequenzbereiche, die gerade dem Ohr 
unangenehm auffallen.

Jedenfalls habe ich nach LTspice für den Bereich 20 Hz - 20 KHz ein 
Rauschen von 34,9 µV je Stufe errechnet. Das kommt mit der zweiten Stufe 
(1000 fach) dem gemessenen Wert von 30 mVeff recht nahe.

Nur, ich konnte mit dem Oszi kein höherfrequentes Rauschen sehen. Dies 
hatte mich doch Anfangs verunsichert. Erst als mir klar wurde, dass die 
RIAA - Kennlinie dazu beiträgt war meine Welt wieder in Ordnung.

Fazit: Beim MM-System auf sehr gute HF-Abschirmung achten! Alu genügt 
nicht.

mfg klaus

: Bearbeitet durch User
von Peter M. (barrelshifter)


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Warum nehmt ihr eigentlich so teuere OPamps?
Ich weiss nicht ob es die heute noch zu kaufen gibt,
aber uA733C/M war sehr gut als Vorverstärker einzusetzen.
Hier mal das wichtigste aus dem Datenblatt:

Broadband equivalent input noise voltage BW = 1 kHz to 10 MHz  12 µV

Man beachte die Bandwidth!
Das ist kein Tippfehler.

von Michael M. (michaelm)


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Klaus R. schrieb:
> Wir sind alle auf Dein Ergebnis gespannt.
>
> Mein MC-System wird zwar mit 47K abgeschlossen, hat aber einen ohmschen
> Widerstand von 450 Ohm.

Hi Klaus,
1. Ich auch. :-)
2. Hast Du weitere Daten von Deinem System, z.B. Induktivität? Welches 
ist das? Ich habe hier am T-Arm (immer noch :-) ) ein AT20SLa dran, 1978 
für'n EK-P. "geschossen".
Hast Du der Einfachheit halber nicht mit einem Anti-RIAA-Filter 
gemessen?


Peter M. schrieb:
> Ich weiss nicht ob es die heute noch zu kaufen gibt,
>
> Broadband equivalent input noise voltage BW = 1 kHz to 10 MHz  12 µV

Hallo Peter,
1. Wüsste ich auch nicht. Und im Verhältnis zu den Preisen der prof. 
HiFi-Edel-Gurus für ein Komplett-VV find ich 20 EUronen für die ges. 
Halbleiter echt rasant preiwert.
2. TI misst bei Rs = 0 Ohm, der NS (Diagramm) möchte dsnn auch gerne
Rs << 100 Ohm "sehen". Also für MM-Betrieb jedenfalls ein Imp.-Wandler 
davor...

Man sieht schon, dass >=35 Jahre dazwischenliegen, auch wenn er für 1970 
schon sehr ordentlich (u. wahrscheinlich auch teuer) war.

von voltwide (Gast)


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Peter M. schrieb:
> Warum nehmt ihr eigentlich so teuere OPamps?
> Ich weiss nicht ob es die heute noch zu kaufen gibt,
> aber uA733C/M war sehr gut als Vorverstärker einzusetzen.
> Hier mal das wichtigste aus dem Datenblatt:
>
> Broadband equivalent input noise voltage BW = 1 kHz to 10 MHz  12 µV
>
> Man beachte die Bandwidth!
> Das ist kein Tippfehler.

Aus 12uV/1MHz errechnet sich 12nV/Wurzel(Hz). Das ist schon mal weit weg 
von dem was hier diskutiert wird. Außerdem gibt es keine Angaben zum 
tieffrequenten Stromrauschen, das dürfte ann noch um einiges höher 
liegen.
Die Betriebsspannung ist begrenzt auf +-8V.
Der Eingangsstrom liegt bei 10uA.
Den willst Du ernsthaft für hochwertige MMC-Vorverstärker vorschlagen?

von ArnoR (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Meine Schlüsse (für mein Vorhaben =MM-VV):
> Vor dem LT1115 ein JFET/BJT-Imp.-Wandler mit 2SK369BL in S-Sch. +
> 2SC2546D  als E-Folger

Mit so einer Schaltung machst du aber den Standardfehler vieler 
Schaltungsentwickler. Das haben wir schon öfter besprochen, sogar in 
diesem Thread hier:

Beitrag "Re: Parallelschalten von Halbleitern für kleines Rauschen"
Beitrag "Re: Parallelschalten von Halbleitern für kleines Rauschen"

oder auch hier:
Beitrag "Re: Verstärkungsregelung für symmetrierenden Differenzverstärker"

> zusammen auf ca. 20dB gegengekoppelt.

Dann fließt aber ein sehr großer Strom durch den Emitterfolger, weil der 
Sourcewiderstand des 2SK369 ja nur im Ohm-Bereich liegen darf. Bei z.B. 
5Ohm Sourcewiderstand arbeitet der Emitterfolger dann auf 50Ohm 
Gleichstromwiderstand.

von Klaus R. (klara)


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Michael M. schrieb:
>> Mein MM-System wird zwar mit 47K abgeschlossen, hat aber einen ohmschen
>> Widerstand von 450 Ohm.
>
> Hi Klaus,
> 1. Ich auch. :-)
> 2. Hast Du weitere Daten von Deinem System, z.B. Induktivität? Welches
> ist das? Ich habe hier am T-Arm (immer noch :-) ) ein AT20SLa dran, 1978
> für'n EK-P. "geschossen".
> Hast Du der Einfachheit halber nicht mit einem Anti-RIAA-Filter
> gemessen?

Genaueres habe ich im folgenden Thread dargestellt und beschrieben.
Beitrag "Re: SNR mit Hobbyausstattung messen"

Die Simus zum Noise findest Du hier im Thread.
Beitrag "Re: Parallelschalten von Halbleitern für kleines Rauschen"

Die Schaltung "Typical Application" ist auch für MC und hat dann 60dB 
Verstärkung. Ich brauche den Verstärkrt nur für MM und damit eine 
Verstärkung von 40dB.
Die Angaben zur Verstärkung ist der Nennwert und beziehen sich auf 1 
kHz.

Ein AT20SLa hatte ich auch einmal, war gar nicht so schlecht. Ein 
Anti-RIAA-Filter habe ich in der LTspice Simulation für einige 
Simulationen verwendet. Die ASC-Files sind dabei, so kannst Du selber 
simulieren und die Gegebenheiten anpassen.

mfg klaus

: Bearbeitet durch User
von Lurchi (Gast)


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Der LM733 / NE592 ist halt ein typischer BJT basierter 
Differenzverstärker. Das Spannungsrauschen ist recht klein, aber das 
Stromrauschen dafür recht groß - das ist für eine 50 Ohm quelle wohl 
noch kein Problem, bei 450 Ohm könnte das Stromrauschen aber bereits 
anfangen zu stören.

12 µV für 10 MHz Bandbreite wären etwa 4 nV/Sqrt(Hz) das ist ähnlich wie 
ein NE5534 - also nicht einmal besonders gut. Dafür dürfte das 
Stromrauschen deutlich größer (etwa 3-5 fach) ausfallen. Der günstige 
Preis relativiert sich damit auch wieder.

von Michael M. (michaelm)


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Hallo Klaus und Arno,
danke für die Anmerkungen, Hinweise und Kritik.
Hatte die Woche voll, zum "guten" Schluss durfte ich vorgestern noch 
meinen Rechner kpl. wieder aus dem Nirvana holen. :-(

Nach meinem (allerersten! ;-) ) Einführungs-Tag in LT-Spice liegt im 
Anhang meine quasi erste Idee.


ArnoR schrieb:
> Dann fließt aber ein sehr großer Strom durch den Emitterfolger,....

In meiner Schaltung fließen im E-Folger 0,7mA (schon auf den 2SC 
zugeschnitten), nicht mehr und nicht weniger. Irgendwo scheint da ein 
Missverständnis gewesen zu sein? -> siehe Schaltbild, Bilder sagen mehr 
als Worte.


> ...weil der Sourcewiderstand des 2SK369 ja nur im Ohm-Bereich
> liegen darf.

Gibst Du mir (als selten-Hobby-Elektronikbastler) bitte eine plausible 
Erklärung dafür? Lt. D-Bl. 2SK369 sehe ich die Notwendigkeit nicht?


Nun suche ich die Model-Par. von meinem Wunsch-Trans (der 2SK war ja 
leicht)
2SC 2547D. Dann üben, diese in LT-S. einzubetten, Stromspiegel 
dazubauen, danach Rausch-Simus machen und das Eingangsnetzwerk am FET 
rausch-optimieren..... Man hat ja sonst nix zu tun. :-)

von ArnoR (Gast)


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Michael M. schrieb:
> In meiner Schaltung fließen im E-Folger 0,7mA (schon auf den 2SC
> zugeschnitten), nicht mehr und nicht weniger. Irgendwo scheint da ein
> Missverständnis gewesen zu sein?

Ja, ich ging unter Berücksichtigung meines Hinweises oben zum 
npn-Emitterfolger und bei dem Einsatz eines 2SK369 von einer anderen 
Schaltung aus, bei der die Verstärkung durch ein Widerstandsverhältnis 
(mittels Source-Widerstand) eingestellt wird. Da das Rauschen des 
Source-Widerstandes voll ins Eingangsrauschen eingeht, macht man den so 
klein wie möglich (z.B. 5R). Dann erhält man für Vu=20dB einen 
Gegenkopplungswiderstand von 45R und insgesamt 50R.

In deiner vollkommen anderen Schaltung ist die Steilheit des JFet zu 
klein für sowas. Außerdem ist in deiner Schaltung die Verstärkung wegen 
R8 vom Quellwiderstand abhängig.

von Michael M. (michaelm)


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Update:

Nach der ersten Idee mit 1x FET + 1x BFT-E-Folger habe ich z.B. eine 
reine BJT-Cascode probiert. Das Rauschen war (bei Quell-R = 47k) nicht 
in den Griff zu bekommen (kann aber auch an mir u. meiner zu geringen 
Erfahrung liegen). :-(
Raus kam am WE dann die obigen beiden: Eine Version mit dem 
Rausch-47k-Abschluss und heute Nacht eine mit aktiver Last anstelle des 
47k, die gefällt mir besser.

Ich habe mich damit dann auch von 0V DC am Ausgang verabschiedet, ebenso 
von der GK über alles...

Total verwirrt mich das Rauschen über die gesamte simul. BB der 
beiden.... total gegensätzlich.

Offene Fragen:
Wie genau simulierrt LT-Spice, habt ihr Erfahrung dazu?
Hat die Spannungsquelle wirklich auch ein (nicht unerhebliches) 
Rauschen?
Stimmt meine Ersatzschaltung für das MM-TA-System überhaupt?
Wie simuliert LT-S. das Rauschen, wenn in den Modellen dafür gar keine 
Parameter-Einträge sind?
Leider fehlen die bei meinem Wunsch-BJT 2SC2547 auch...
Der SK369 ist leider !! der lauteste in der Schaltung, obwohl das D-Bl. 
anderes verspricht. Wo ist der Fehler oder ist das Design zu besch...?

Weitere Verwirrung:
Der R14(180k = akt. Last) sollte lt. Literatur 4-5mal so groß sein. Dann 
habe ich aber wieder deutliche Geräusche @ > 1kHz.
Bei <100Hz weicht leider die die Phase zwischen In und Out um bis zu 30° 
(@5Hz) ab, wohl wg. meinem 10Hz-TP am Eingang.

Wie ist die bis jetzt erreichte Rauschdichte zu beurteilen (Rechengang 
muss ich mir erst aneignen)?

Nach diesem VV (v= ca. 15dB) kommt ja dann noch der LT1115 mit der 
RIAA-Korrektur. Bin schon gespannt, wie DAS dann insgesamt aussieht. ^^

Jede Anregung und Kritik ist willkommen.
Sorry für das unaufgeräumte Sch-Bild mit der aktiven Last, hatte noch 
keine Zeit. C1 bitte ignorieren, vergessen wegzuschnibbeln. Die 
Rausch-Diagramme kann ich auf die Schnelle nicht optisch entzerren.. :-(

Danke Arno für die Erklärung; habe ich inzwischen auch (schmerzlich) 
gemerkt...

Grüße
Micha

von Klaus R. (klara)


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Michael M. schrieb:
> Wie ist die bis jetzt erreichte Rauschdichte zu beurteilen (Rechengang
> muss ich mir erst aneignen)?

Schau Dir meinen Beitrag an.
Beitrag "Re: Parallelschalten von Halbleitern für kleines Rauschen"

Die Rauschdichte wird einfach integriert. Geht mit LTspice ganz einfach, 
habe ich dort beschrieben.

Michael M. schrieb:
> Wie genau simulierrt LT-Spice, habt ihr Erfahrung dazu?

Dazu könnte HelmutS etwas sagen.

> Hat die Spannungsquelle wirklich auch ein (nicht unerhebliches)
> Rauschen?
Ich hatte nur bei der FFT Probleme mit der Spannungsquelle. Die war da 
nicht sauber.
http://preamp.org/elektronik/klirrfaktor-simulieren-mit-ltspice

Simuliere doch mal selbst eine Spannungsquelle mit z.B. R=1Ohm 
Abschluss.

> Stimmt meine Ersatzschaltung für das MM-TA-System überhaupt?
Ich denke das Rauschen entsteht aus dem Wirkwiderstand.

mfg Klaus

von ArnoR (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Wie ist die bis jetzt erreichte Rauschdichte zu beurteilen

Schwer zu sagen, da du unsinnigerweise die Ausgangsrauschdichte 
geplottet hast. Da steckt noch die Verstärkung und der Frequenzgang der 
jeweiligen Schaltung mit drin. Besser wäre es, die Eingangsrauschdichte 
zu zeigen.

Ich würde erwarten, dass die Eingangsrauschdichte bei 1kHz bei etwa 
1nV/SQRT(Hz) liegt, der 2SK369 und sein Sourcewiderstand haben daran 
etwa den gleichen Anteil.

von ArnoR (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Das Rauschen war (bei Quell-R = 47k) nicht
> in den Griff zu bekommen

Wie kommst du auf 47k Quellwiderstand?. Der Abschlusswiderstand des 
Tonabnehmers (die 47k) ist nicht der Quellwiderstand deiner Schaltung. 
Der Tonabnehmer//Abschlusswiderstand ist der Quellwiderstand.

Michael M. schrieb:
> Eine Version mit dem
> Rausch-47k-Abschluss und heute Nacht eine mit aktiver Last anstelle des
> 47k, die gefällt mir besser.

Was macht die "aktive Last" jetzt besser als ein einfacher Widerstand 
direkt vom Ausgang zum Gate?

Beide Schaltungen haben immer noch das Problem, dass das Signal am 
Arbeitswiderstand des JFet "falschherum" abgenommen wird. Ich denke, du 
willst unbedingt deine tollen 2SC2547 in der Schaltung unterbringen. 
Dabei übersiehst du aber, dass das Rauschen dieser ziemlich unerheblich 
ist, da es erst nach der Signalverstärkung durch den 2SK369 in das 
Signal eingetragen wird.

Im Übrigen hast du diesen Thread gekapert, dein Problem hat ja wenig mit 
dem Titel und der Diskussion oben zu tun.

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